Perforation und Penetration von Aluminium-Zielplatten durch panzerbrechende Geschosse

Es wurden experimentelle, analytische und numerische Simulationen durchgeführt, um die ballistische Widerstandsfähigkeit von 6061-T6 Aluminiumplatten zu untersuchen, die einem normalen Einschlag von panzerbrechenden Geschossen kleinen Kalibers ausgesetzt sind. Es wurden zwei Geschosstypen verwendet: Stahl- und Wolframkarbidkerngeschosse. Drei Blechdicken, 101,6 mm, 76,2 mm und 25 mm, wurden berücksichtigt. Die Geschosse wurden mit der Geschwindigkeit von Kampfmitteln eingeschlagen, so dass die Ergebnisse von tiefem Eindringen bis zur vollständigen Perforation mit Restgeschwindigkeit reichen. Ballistische Ergebnisse, Verformungen der Platten und der Geschosse werden diskutiert und durch numerische Simulationen mit LS-DYNA- und ABAQUS-Solvern reproduziert; außerdem werden analytische Modelle mit Hilfe eines Ansatzes zur Hohlraumerweiterung verwendet. Unter Verwendung analytischer und numerischer Modelle wird das ballistische Verhalten der beiden Geschosse auf den drei Platten diskutiert, wobei der Schwerpunkt auf der Fähigkeit der Modelle liegt, die physikalischen Merkmale der Phänomene zu reproduzieren. Röntgenbeugungsmessungen für die Eigenspannungsmuster der Plattenoberfläche wurden ebenfalls an allen Platten sowohl vor als auch nach den Tests durchgeführt, und die experimentellen Messungen werden mit den Ergebnissen der numerischen Modelle verglichen. Es wird speziell auf das Verhalten von Geschossen mit Wolframkarbidkern eingegangen, wobei die Bedeutung des Treibspiegels für die Aufprallphänomene hervorgehoben wird. Obwohl sich die Arbeit auf monolithische Platten konzentriert, können die Ergebnisse und die Diskussion für den Entwurf optimierter mehrschichtiger Panzerschilde von Interesse sein.